Ma'ruza Real vaqt tizimlarining asosiy tushunchalari. Real vaqt tizimlarining tuzilishi, tarkibi va asosiy texnik va texnologik ko'rsatkichlari

5-ma'ruza Protsessorlar

Reja:

• 
  CISC va RISC protsessorlari
  
• 
  Quvurlarni o'tkazish
  
• 
  RISC arxitekturasining asosiy xususiyatlari
  
• 
  kesh xotirasi
  
• 
  Ko'p vazifali va ko'p ishlov berishni qo'llab-quvvatlash
  

CISC va RISC protsessorlari
Protsessor uchun asosiy vaqt xarakteristikasi aylanish vaqti bo'lib, u 1/ F ga teng , bu erda F protsessorning soat chastotasi. Protsessorning vazifaga sarflagan vaqtini C * T * I formulasi bo'yicha hisoblash mumkin , bu erda C - har bir ko'rsatma bo'yicha davrlar soni, T - har bir tsikl uchun vaqt, I - har bir topshiriq uchun ko'rsatmalar soni.
"Klassik" tizimlarni ishlab chiquvchilar (hozirda CISC (Complete Instruction Set Computer) deb ataladi) I omilini kamaytirishga intilishdi . Protsessorlarda tobora murakkab ko'rsatmalar amalga oshirildi, ularni bajarish uchun protsessor ichidagi ROMdan yuklangan protsessorning o'zida maxsus protseduralar (mikrokod deb ataladigan) ishga tushirildi. Yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish texnologiyasini takomillashtirish tobora murakkablashgan integral sxemalarni amalga oshirish imkonini berganligi bu yo'lni osonlashtirdi. Biroq, bu yo'lda yana ikkita omilni kamaytirish juda qiyin: C chunki ko'rsatmalar murakkab va dasturiy ta'minotni dekodlashni talab qiladi va apparat murakkabligi tufayli T.
RISC (Reduced Instruction Set Computer) kontseptsiyasi dasturiy ta'minot protsessor resurslaridan qanday foydalanishini statistik tahlil qilishdan kelib chiqqan. Optimallashtirish kompilyatorlari orqali yaratilgan tizim yadrolari va ob'ekt modullarini o'rganish hatto CISC mashinalari uchun kodda ham eng oddiy ko'rsatmalarning ustunligini ko'rsatdi. Murakkab ko'rsatmalar kamdan-kam qo'llaniladi, chunki mikrokod odatda turli xil yuqori darajadagi tillarni va dasturni bajarish muhitlarini qo'llab-quvvatlash uchun zarur bo'lgan protseduralarni o'z ichiga olmaydi. Shu sababli, RISC protsessorlarini ishlab chiquvchilar mikrokodda amalga oshirilgan protseduralarni olib tashladilar va mashinaning past darajadagi boshqaruvini dasturiy ta'minotga o'tkazdilar. Bu ROMdagi protsessor mikrokodini tezroq operativ xotiradagi pastki dastur bilan almashtirish imkonini berdi.
RISC protsessorlarini ishlab chiquvchilar ikki omilni qisqartirish orqali ish faoliyatini yaxshiladilar: C (faqat oddiy ko'rsatmalar yordamida) va T (protsessorni soddalashtirish orqali). Biroq, har bir ko'rsatma uchun aylanishlar sonini va sikl boshiga vaqtni qisqartirish uchun qilingan o'zgarishlar har bir topshiriq uchun ko'rsatmalar sonini ko'paytirishga olib keladi. Bu moment RISC arxitekturasi tanqidchilarining diqqat markazida bo'ldi. Biroq, optimallashtiruvchi kompilyatorlardan va boshqa usullardan foydalanish bu muammoni deyarli yo'q qiladi.